INTENSITÉ ET VITESSE DE COURANT

Pour nous faire une idée exacte sur la cause du mouvement, examinons la colonne liquide, comprise dans le tuyau d’écoulement, entre les deux tubes voisins 2 et 3. Les surfaces terminales verticales de cette colonne subissent chacune, dans la direction axiale et vers l’intérieur de la colonne, une pression qui est égale au poids d’une colonne d’eau ayant même section et la hauteur du niveau de l’eau dans les tubes piézométriques (h" et h"'). Comme excès de la pression dans la direction du courant, il reste donc le poids d’un cylindre d’eau ayant comme base q et comme hauteur h "-h"', donc comme volume q (h" — h'"). Ce poids mesure la force accélératrice qui agit sur la masse du liquide entre les deux piézomètres. Cette masse est proportionnelle au volume, c’est-à-dire à la valeur ql, 1 mesurant la distance (fui sépare les deux tubes. L’accélération doit être d’autant plus grande que q (li" — h'") est plus grand, et ql plus petit, c’est-à-dire d’autant plus grande que la différence de pression dans les deux piézomètres est plus grande par rapport à leur distance. Ce rapport se nomme charge ou chute du courant liquide. On juge le plus facilement de la grandeur de la chute d’après l’angle que forme avec l’horizon la ligne qui relie le niveau des deux piézomètres; si on désigne cet angle par a, alors

— j — = tg «.

La chute mesure une force uniformément accélératrice, qui devrait, si elle agissait seule, déterminer un écoulement accéléré. Mais l’observation directe nous apprend, et la mensuration le confirme, que l’intensité du courant, et par conséquent aussi la vitesse moyenne, reste constante si les conditions d’expérience ne sont pas modifiées. 11 faut donc que d’autres forces agissent en sens inverse de celui de la force accélératrice ; on les appelle nésistance du courant. Elles résident surtout dans le frottement qui se produit entre le liquide et la paroi du tuyau, ainsi qu’entre les couches liquides mues avec une vitesse différente ; par ce frottement, le mouvement de translation de masse se transforme en mouvement moléculaire irrégulier, c’est-à-dire en chaleur.

On peut juger de l’influence que diverses conditions exercent sur l’intensité de la résistance du courant, si on établit d’abord dans le même tuyau diverses intensités de courant et si on mesure, à l’origine et à l’extrémité du tuyau, les différences de pression qu’il a été nécessaire d’établir. On a prouvé ainsi que la résistance augmente proportionnellement à la vitesse du courant. Si on compare les tuyaux de forme et de dimension différentes, dans lesquels on établit des intensités de courant égales, on observe, il est vrai, que la vitesse n’est pas la même pour les tuyaux de sections différentes; mais comme l’influence

Gad, heymans et Masoin. Physiologie.